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摘要：随着现代经济社会的快速发展，越来越多的高层建筑拔地而起。高层建筑的混凝土结构施工设计具有特殊性，为了避免一些高层建筑可能发生的问题，需要对高层建筑的实际设计水平进行特点化的分析，对高层建筑的相关工程结构和设计质量水平进行提升，促进高层混凝土结构设计的整体应用效果合理化。本文将针对高层建筑混凝土结构设计的相关注意特点和设计要点进行合理的分析，更好的发展高层建筑混凝土结构的设计效果。
关键词：高层建筑；混凝土结构；设计
1混凝土结构设计的要求及特点
1.1混凝土结构设计的要求
与低层建筑相比较而言，高层建筑的混凝土结构设计的特征更明显，设计难度系数更高。我们在进行高层建筑混凝土设计的时候主要按照以下两点要求进行。
1.1.1可靠度方面的要求
可靠度是一种能力，是指预先规定一个使用时间，如果在此时间内建筑物充分发挥出其预定的功能（如结构刚度、强度、结构承载力、整体稳定性、耐久耐用性等）就表示此建筑物具有这种能力。建筑物超出其预定的使用时间后，它的所有性能都会改变、下降，不能再继续使用，应做报废处理，否则极可能出现安全事故。
1.1.2功能性方面的要求
为了保证工程施工的质量，高层建筑施工设计时的结构功能
要求应该包括三个方面：①安全性要求。安全性要求设计人员在建筑物设计的时候充分考虑承受力和稳定性等因素以及其在使用期间的稳定性等问题，保证建筑物结构的足够稳定。在遇到什么突发情况后，建筑物不会在此期间以及突发情况消失后倒塌。②耐久性要求。耐久性是指建筑物的使用期限以及耐用程度，要求建筑物设计时尽量延长使用时间。③适用性要求。建筑物的建设结构要有优质的工作性能，达到使用者的适用性要求。
1.2混凝土结构设计的特点
提高混凝土结构在高层建筑中的有效应用，是当今建设单位亟待解决的问题。高层建筑对地基基础的承受能力和承受强度要求较高，其结构设计具有以下特点：
1.2.1水平侧向力
对高层建筑物结构设计来说，水平侧向力对其变形设计具有非常大的影响。建筑物的水平力主要包括风荷载和地震产生的水平力。与低层建筑物相比，如果出现水平方向的荷载，高层建筑物会产生的内力和位移更大，从而影响到建筑物的稳定性和适合居住性。
1.2.2适合的刚度布置设计
建筑需要保持某些动力特性，如合理的自振频率，所以要求在高层建筑物结构的设计中，要充分考虑结构的强度和刚度，并能够把出现水平方向的荷载而产生的层位移控制在合理的范围内。
2混凝土结构设计要点
2.1地基设计
2.1.1沉降缝设计
在建筑使用的过程中，沉降是常见的现象，过度的不均匀沉降会给建筑带来严重的危害，降低建筑的安全性能，对于高层建筑来说，应在建筑高度差较大或转折部位以及地基土的压缩性差异较大的部位设置沉降缝。通过设置沉降缝的方式可以把建筑物分割成若干相对独立的结构，使沉降的过程保持独立，避免各结构单元相互影响，能够降低不均匀沉降对建筑物的不良影响。
2.1.2地基基础设计
高层建筑的地基要承受巨大的压力，如果基础底面承受的压力设计值与地基承载力设计值相当，或者不超出5%时，应适当提高上部结构的刚度，在框架结构上增设拉梁，增加梁柱的截面面积，并增加框架梁的配筋，提高基础的抗不均匀沉降能力；如果超出了预估沉降值的限度，应增大基础底面积，并对地基进行适当的加固处理，通过这些方式提高高层建筑的荷载能力。针对不同的地质情况、建筑结构类型、地基承载能力应选择不同的处理方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一些高层建筑的剪力墙结构可以采用水泥粉煤灰碎石桩的形式，这种桩是利用石屑、粉煤灰、碎石等与水泥掺和，加水搅拌，并使用相应的机械制成的低强度桩。
2.2上部结构设计
2.2.1剪力墙的布置
剪力墙问题是高层建筑混凝土结构设计中的主要问题。无论是纯剪力墙结构还是框架剪力墙结构中的剪力墙都存在一些布置问题。在建设过程中，为了提高高层建筑的空间性能，应采用双向布置的方式布置剪力墙，保证布置工作的对称性和均匀性，提高剪力墙的刚度，在框架剪力结构的设计中，如果剪力墙的刚度分布不均匀就会造成结构的扭转，通过加大柱截面的方式也难以保证结构的稳定性。当剪力墙的轴压比超过规定的范围时，要在底部设计加强区域和边缘约束结构，提高截面的塑性变形能力。在设计的过程中，应尽量减少或者避免短肢剪力墙的布置，如果必须布置短肢剪力墙要适当的控制好数量，并布置在适当的位置，采取一定的加固措施。
2.2.2框架短柱的设计
在地震发生的时候，建筑框架短柱的刚度越大，吸收的地震力就越大。在楼层中含有短柱的部位容易出现剪切破坏的现象，降低结构的抗震性。在框架结构中，双跑楼梯与平台板连接的部位以及三跑、四跑楼梯的四角框架柱都可能成为框架短柱。对于这类短柱可以采取以下措施：①采用复合箍筋的形式沿柱全高进行加密，使短柱的纵向钢筋的分布保持对称，保证每侧的配筋率在1.2%范围之内；②提高构件的受压承载力，提高短柱的抗震性能，有效的防止短柱的剪切破坏。
2.2.3框架梁设计
地震和风等外力会对楼体的框架结构产生水平向的作用力，会使梁柱的两端负弯距离过大，大于跨中正弯距。为了减少框架梁的的负筋，在设计的过程中，应调整框架梁的负弯距离，有效的减少梁端的负弯距，并要增加一定的跨中正弯距。当不考虑活荷载的影响时，应适当的增加框架梁的跨中正弯距，其变化参数的范围在1.1到1.2之间。当负筋在框架梁上的搭接过大时，框架梁会受到一定的影响，因此，应减小配筋，将其调整到次梁跨中，或者框架梁与次梁的交接处。
2.3抗震设计
在抗震设计的过程中，要保证混凝土筒体具有较强的承载力。一些高层建筑为了提高抗震性能，应根据建筑的具体高度来设置型钢柱的位置。应将型钢柱设置在筒体的四角，建筑物的高度低于130米时，防震等级为7级；在楼面的钢=和型钢混凝土量的交接部位设置型钢柱，建筑物的高度通常在130米以下，防震等级为7、8、9级，通过这种方式增加框架的刚度。采用刚性连接的方式连接外围框架平面和梁，从而增强框架的承载能力。
2.4合理应用高强砼和高强钢筋
在建筑施工过程中，用钢量对建筑工程的造价有重要的影响。为了降低用钢量，并保证建筑的质量，应使用高强度的钢筋。如果高层建筑的地基比较软弱，高强砼和高强度钢筋的使用能够有效的减轻地基的荷载，并在一定程度上降低施工的难度，减少建设成本。对于建筑来说，地震的破坏程度与自身的重量成正比，自重越大，受破坏的程度就越大，因此，在建设的过程中，应减轻建筑物的自重，使用高强钢筋以及高强砼能够减少用钢量，从而减轻建筑的自重，降低地震带来的破坏。
2.5合理利用高强混凝土
在高层建筑结构的混凝土设计中，高强混凝土的应用是一个关键的环节，为了减少建筑的用钢量，在设计的时候可以选择高强混凝土，既能降低建设成本，也能保证建筑的质量，具有较好的应用效果。另外，应加强概念设计。在高层建筑结构设计中，应尽量选择新颖的建筑样式，保证建筑结构的防风、防震性能。在当前的建筑发展形势下，应加强概念设计，提高设计的延展性，开辟高层建筑设计的新思路。
结束语
建筑行业作为我国经济发展的基层力量，在土地资源极其短缺的情况下，高层建筑得到快速发展，高层建筑结构质量不仅给人们生活带来影响，还制约了国家经济的发展。所以，优化高层建筑混凝土结构设计是一件十分重要的工程，建筑行业管理单位要按照建筑工程实际情况，认真依据建筑工程规章制度，通过先进建筑技术，科学合理优化建筑结构设计方案，确保高层建筑长期稳定发展。
参考文献：
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[3]超高层建筑结构抗震设计要点探讨[J].沙乃健.住宅与房地产.2016（36）
论文作者:刘克诚,孙涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签：高层建筑论文; 建筑物论文; 混凝土论文; 结构论文; 结构设计论文; 框架论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第2期论文;